浅谈汽车企业数字化转型之路
迎来20周岁生日的腾讯,正式启动新一轮整体战略升级,在连接人、连接数字内容、连接服务的基础上,进一步探索更适合未来趋势的社交、内容与技术的融合,并推动实现由消费互联网向产业互联网的升级。--《腾讯启动战略升级:扎根消费互联网 拥抱产业互联网》
21世纪以来,新一轮的科技革命和产业变革席卷全球。未来数十年,产业互联网将有着不可估量的市场容量,产业互联网的兴起,意味着制造、农业、能源、物流、交通、教育等诸多传统领域相继都将被互联网所改变和重构,并通过互联网提高跨行业协同的效率,实现跨越式发展。
云计算、大数据、人工智能、物联网、互联网+等新兴技术和不同产业竞相结合,并引领制造业带来深刻的变化。为了应对这一变革,世界主要制造业强国纷纷推出了制造业的转型升级计划,德国的“工业4.0”即是其中的典型代表。目前在电子商务和电子支付领域内,我国已成为全球公认的数字化领先者,然而在制造业领域内对数字化的应用仍处于起步阶段。中国依然处于第三次工业革命技术转变当中。
随着科学技术的发展,汽车行业快速的数字化进程正将这个以传统硬件为主的行业转变为以软件和解决方案为中心的行业,消费者不断升级的数字化生活方式以及对于新颖创新服务的需求提升,直接推动了汽车行业的数字化转型和升级。作为制造业的创新的集大成者,汽车行业在新一轮数字化科技革命中走在了最前沿,例如,滴滴出行;曹操专车等。各大汽车企业都在寻求数字化转型之路,部分较为激进的车企甚至自命为是一家IT公司,不同程度的引入了例如云计算的计算能力,搭建属于自身特点的混合云的部署模式。由于汽车生产过程中的海量数据,大数据分析对于车企来说也是充分且必要条件。
与此同时,国内汽车制造企业竞争日益加剧,客户需求、动态成本的不断变化,为汽车制造企业带来了压力,让企业面临着日益严峻的环境。过去大多数汽车企业都是通过改善运营和财务来实现增长,包括优化资产利用率、增加产量、优化定价等,这些方法偏重于增强企业的核心业务,实现了一定的盈利提升。但如今随着许多行业领域纷纷开始将数字化应用于从业务流程到客户关系管理等诸多方面,汽车企业已不再只关注提升核心业务,而是越来越清楚的意识到数字化转型是独特的催化剂,能够帮助汽车企业不断创新和创造价值。
汽车企业数字化转型就是将客户和公司资源、以及产品与服务进行创新式的重新整合,通过数字技术提高价值、收入及效率,将对研发、采购、组装、营销、零配件和服务等诸多环节产生革命性的影响。下面将主要从几个角度论述汽车企业的数字化转型之路。
一、混合云
混合云是把公有云和私有云结合到一起的方式,即它是让用户在私有云的私密性、公有云的灵活性和成本低廉之间做出一定权衡的模式。比如,企业可以将非关键的应用部署到公有云上来降低成本,而将安全性要求很高、非常关键的核心应用部署到完全私密的私有云上。通过使用混合云,企业可以享受接近私有云的私密性和接近公有云的成本,并且能快速接入大量位于公有云的计算能力,以备不时之需。
汽车企业对于上云的需求更加强烈和迫切,由于其业务特殊性,一般会采用混合云的模式,将安全级别较高的核心数据(如实时生产数据、采购订单等)搭建在私有云平台;通常将数据扩展需求较强、业务范围较广的数据部署在公有云平台。与此同时,企业还会搭建安全信息事件管理平台,用于对安全数据进行隔离和风险管控。腾讯增持蔚来汽车
汽车企业会结合现有的生产及办公系统,构建自身的私有云平台,通过Docker, Openstack等虚拟化技术来提高系统可用性。汽车企业的IT运营服务设计是根据不同商业模式需求对应不同的紧急程度来进行系统部署以及制定对应的软件架构。例如,对于汽车生产系统的实时性较高,要求不能高延时,搭建不同冗余和性能的私有云平台,同时制定出不同标准的服务响应级别与之对应。对于私有云的运维模式,有条件且自动化较高的汽车企业会采用ITIL来制定以服务为导向的标准运维流程,涉及服务设计、服务交付、服务运营及提升服务持续性等方面。
混合云是汽车行业的IT部门对外提供的整体服务。因此每周、每月、每年都要定期执行不同级别的容灾演练。应急演练分为三个层级:技术可持续性管理,IT服务可持续性管理以及商业可持续性管理。技术可持续性管理,展示了对于某一个技术线的容灾演练,例如网络冗余,动态路由及数字传输,服务器集,关系型数据库中间件等底层系统的切换测试,这部分往往由各专业技术线的负责人负责自身的变更。IT服务可持续性管理,作为IT的整体服务,为了保证关键业务的可持续性。生产系统,ERP系统等系统的down机可直接导致业务的中断,因此对于应用系统的容灾演练是必不可少的,往往需要IT部门的应用负责人,业务线的负责人,用户一同参与容灾演练。对于商业的可持续性一般由董事会牵头,
如何避免在最紧急的关头保证生产的持续性。例如在地震,海啸之后,如何最快速的恢复生产,保持4S店需求的持续性供应。
与此同时,针对一些需要占用大流量的接入类应用,汽车企业会采用公有云解决方案。公有云的数据流量往往横跨全国乃至全球。例如,自动驾驶的项目就是全球的自动驾驶的车辆信息以及车载系统的实时参数数据都会通过公有云的形式将汽车实时数据传输至公有云的后台数据库,配合实时监控,数据中台等后台分析功能。
二、物联网
工业4.0带来的变革都是基于数据驱动,物联网通过各种传感器抓取物理世界的数据,再通过对这些数据的分析和应用,帮助汽车企业优化生产流程,提高运营效率。汽车生产线上通常有成百上千种终端设备,如电动扳手、PLC、车载系统、可穿戴设备等,同时这些设备也存在上百种通信协议和传输方式,因此可以说汽车企业是物联网应用的最佳实践场景。
根据自身需求,汽车企业会搭建自己的物联网平台,这类平台可分为三层,即前台、中台
和后台。前台是最贴近于生产的终端(OT端),可采用雾节点搜集OT设备数据,并通过协议转换将从各类终端设备采集到的数据转为结构化数据,最终通过有线或无线的通信方式传输到中台。前台的传输方式一般采用无线的通信协议,如Wifi、LoRa、RFID、Bluetooth、Zigbee等。目前较有影响力的汽车企业都已在协调运营商建立5G,利用5G网络来测试无人驾驶和生产车间智能制造的数据连接性。
数据中台需具备较强的计算能力、数据处理能力,兼容广泛的通信协议接口方式并且有较强的可扩展性,一般采用混合云进行数据存储及访问,除此之外,中台还需确保并实时监控数据的连通性,消息总线的管理以及针对其它系统提供标准API接口。
后台系统往往需具备某些业务需求的复杂功能,如数据库搭建、商业智能分析、机器学习、系统日志分析等功能。例如在某些车企,针对海量的数据已经开始做较为完善的数据分析解决方案。通过搭建复杂的数学模型算法实现功能,可以实现对汽车各项参数做整体数字化搜集,将数据标准化、归一化之后,整体进行算法分析,依据车辆工况性能参数,到汽车生产过程中的问题点。现在一些应用于金融行业,工控行业的流行数据分析算法也都广泛的应用在汽车行业,例如预测性分析模型,方差检测模型,回归算法,与阈值监控以及AI相关的算法和实现方式。